Forță flotabilitate

click fraud protection

facem un experiment simplu: să ia o minge de cauciuc ușor umflate și "turnat" în apă.În cazul în care adâncimea de scufundare să fie chiar 1-2 metri, este ușor să vedem că volumul său este redus, de exemplu,pe toate părțile mingea va sertizare o forță.Se spune de obicei că există presiune hidrostatică "vinovat" - analog fizică a forței care acționează în fluidele corpului încă cufundat.Forțele hidrostatice care acționează asupra corpului din toate părțile, și rezultanta acestora, cunoscut sub numele de forță Arhimede, de asemenea, numit ejector, care corespunde direcției de efectele sale asupra organismului cufundat într-un fluid.

Arhimede a descoperit legea lui pur experimental, și justificarea teoretică așteptat aproape 2000 de ani înainte de Pascal a descoperit legea hidrostaticii pentru lichide staționare.Conform acestei legi, presiunea transmisă prin lichidul în toate direcțiile, indiferent de zona în care acționează pe toate planurile delimitează lichid, iar magnitudinea sa este proporțională cu P, și S suprafața de-a lungul de aderare normal.Pascal a fost deschisă și verificate pe experiența legii în 1653. Potrivit lui, suprafața scufundat într-un corp lichid din toate părțile de presiune hidrostatică.

presupun că o navă cu corp de apă scufundat în formă de cub L pe adâncimea H - distanța de la suprafața apei până la marginea superioară.Aceasta limita inferioară este la o adâncime de H + L.F1 forță vector, care acționează pe fața superioară este îndreptată în jos și F1 = r * g * H * S, unde r - densitatea lichidului, g - accelerația gravitației.

forță vector F2, acționând pe un plan inferior în sus, iar valoarea sa este dată de F2 = r * g * (H + L) * S.

forță vectori care acționează pe suprafața laterală sunt reciproc echilibrate, astfel încât exclus în continuare din considerație.Flotabilitate vigoare F2 & gt;F1 și îndreptat în sus, și este atașat la fața inferioară a cubului.Definirea valoarea F sa:

F = F2 - F1 = r * g * (H + L) * S - R * g * H * S = r * g * L * S

Rețineți că L * S-.. V este volumul unui cub, și m pentru * g = r p reprezintă unitatea de greutate a lichidului, cu formula forță flotabilitate definește volumul greutate de lichid egal cu volumul cubului, adicăAceasta este exact greutatea fluidului dislocuit de organism.Interesant, vorbim despre principiul lui Arhimede este posibilă numai pentru mediu, în cazul în care există forța de gravitație - în condiții de imponderabilitate legea nu este de lucru.În cele din urmă, legea cu formula Arhimede este următoarea:

F = p * V, unde p - proporția de lichid.

Arhimede vigoare poate servi ca bază pentru analiza organismelor de flotabilitate.Condiția pentru analiza este raportul dintre greutatea unui corp scufundat Pm și Pf cu greutatea volumului de lichid egal cu volumul lichidului din părțile scufundate ale corpului.Dacă Pm = Px, corpului flotant în lichid, iar dacă Pm & gt;PF, chiuvete corpului.Altfel, corpul apare ca o forță dinamică este egală cu greutatea părții încastrat ejectat a corpului de apă.

Legea lui Arhimede și utilizarea acestuia are o lungă istorie în domeniu, începând cu exemplu clasic de utilizare a tuturor cunoscute și facilități pentru baloane și dirijabile plutitoare.Acesta a jucat un rol care gaz se referă la o stare a materiei, care este destul de modele de fluid.Astfel, în aer pe diverse obiecte Arhimede forța asemănător la fel ca în lichidul.Primele încercări de a efectua zborul cu balonul cu aer a luat pe frații Montgolfier - au umplut un balon cu fum cald, astfel încât greutatea de un prizonier într-o minge de aer a fost mai mică decât greutatea același volum de aer rece.Aceasta a fost cauza a ascensorului, iar valoarea sa este determinată ca diferența de greutate a două volume.O îmbunătățire în continuare a baloane fost arzător care încălzește continuu aerul din interiorul balonului.Se înțelege că intervalul depinde de durata a arzătorului.Mai târziu, în dirijabile utilizate pentru umplerea unui gaz cu o greutate specifică mai mică decât cea a aerului.